2015-06-28
1965
1.Гендердің хромосомаларда түзеу линия бойымен орналасуы.
2.Геннің орналасу орнын табу.
3.Генетикалық карталар.Эукариеттарда олардың жасалу принциптері.
4.Тетрадалық анализ кезінде кроссиговерді есептеу.
Дәрістің мақсаты. Генетикалық карта құрастыру принціпін меңгеру
Гендердің хромосомаларда түзу линия бойымен орналасуы.Геннің орнын,яғни локализациялау үшін ең алдымен ол геннің қандай хромосомада орналасқанын анықтау керек.Бір хромосомада орналасқан және өзара тіркесіп тұқым қуалайтын гендер тіркескен топ құрады.
Геннің белгілі бір тіркесулер тобына жататынын анықтау принципі белгілі тіркесулер тобында орналасқан басқа гендермен салыстырғанда осы геннің тұқым қуалау сипатын анықтаудан басталды.Мысалы,бұршақтағы жеті тіркесулер тобының в,с,д және т.б.Әрқайсысында біреуден рецессивті гендер белгілі деп есептейік,рецессивті а гені тіркесулер тобының қайсысына жататынын анықтау қажет болсын дейік.Бұл ген тіркесулердің белгілі бір тобына ғана жататын болғандықтан,ол ген қалған алты тіркесулер тобынан тәуелсіз тұқым қуалауы тиіс.
Аd aD екі генотиптерінің особьтарын өзара
= = х = = Ad aD шағылыстырғанда Ғ2 де ажырау: 9A-D-3 A-dd 3aaD- Iaadd Бірақ тіркескен жеті топтардың біреуінің генімен мысалы с гені мен а генінің тіркесуі толық емес болған дейік.
Ac aC
= = x = =
Ас аС
жағдайдағы шағылысуы F2 күтілген төрт клас А-С-,А-сс,ааС
және аа сс береді.Бірақ олардың арақатынасы 9;3;3;1 болмайды да6ата-аналық кластар А-сс және ааС-басым болады.
Генді локализациялау. Генге қатысты тіркесулер тобын анықтағаннан кейін,анализдің келесі кезеңіне көшеді де, геннің тіркесулер тобындағы орнын табады.Генді локализациялау кроссинговер нәтижелерін есептеу жолымен іске асырылады.
Хромосомадағы 1 сінің локусын табу үшін шағылыстыруды төмендегідей жолмен жүргізеді.Кроссинговерде анықталатын ген локусын қос қабат кроссинговер құбылысындағыдай үшінші нүкте болуы тиіс.
Жоғарыдағы мысалда у және w гендері арасындағы кроссинговер процентті 1 2 - ге тең. Ал w және bi гендері арасындағы кроссинговер проценті 3,5- ке тең.Бұл көрсеткіштер бойынша у гені w генінің оң жағында ма,сол жағында ма айтуға болмайды.Сол сияқты w генінің,bi генімен салыстырғанда орналасу жағдайы жөнінде айту қиын.1 гендердің үшінші жұбы у және bi гендері аралығында айқасу процентін анықтағаннан кейін w гені,у және bi гендері арасында орналасқан болуы керек екендігін табамыз. Белгілі бір тіркесулер тобына кіретін гендердің салыстырмалы орналасу схемасын хромосомалардың генетикалық картасы деп атайды.Генетикалық карталар гомологиялық хромосомалардың әр жұбы үшін жасалады.Тіркесу тобын номерлейді.Генетикалық карталар жасағанда тіркесулер тобы,гендердің толық немесе қысқартылған аттары,хромосоманың ноль ретінде бір шетінен бастап % көрсетілген қашықтығы көрсетіледі,центромераның орны белгіленеді.
Гендік және цитологиялық карталарды салыстыру.
Генетикалық және цитологиялық карталарды салыстыру хромосманың ұзындығы бойынша айқасу жиелігі бірдей емес екендігін ашуға мүмкіндік берді.Ол сілекей безінің хромосомасы былай табылды:айқасулардың жиелігі негізінде жасалған дрозофиланың барлық төрт хромосомаларының генетикалық карталарының айқасу бірліктері ретінде бейнеленген белгілі ұзындығы бар.Генетикалық карталар бойынша Х-хромосоманың және үш аутосоманың жалпы 279 айқас бірлігіне тең.
К.Бриджес сілекей безіндегі төрт хромосоманың әрқайсысының ұзындығын микрометрмен өлшеп шыққан.Сілекей безі хромосомаларының жалпы физикалық ұзындығын микроскоппен анықтаған кезде 1180 мкм болды.Гигант хромосомалардың цитологиялық карталарын генетикалық карталармен салыстыру үшін Бриджес кроссинговер коэффицентін пайдалануды ұсынды.Бұл үшін ол сілекей безіндегі барлық хромосомалардың жалпы ұзындығын (1180 мкм) генетикалық карталардың жалпы ұзындығына (279 бірлік) бөлді.Орта есеппен алғанда бұл қатынас 4,2 санына бірлігіне цитологиялық картаның безі болмасын бір хромосоманың генетикалық картасындағы генетикалық гендердің ара қашықтығын біле отырып,оның әр аудандарындағы салыстырмалы айқасу жиілігін салыстыруға болады.Мысалы,дрозофиланың Х-хромосомасындағы у және ес гендерінің ара қашықтығы 5,5 %,демек ол гендердің алып хромосомадағы ара қашықтығы 4,2 мкм х 5,5 =23 болуы тиіс,ал тікелей өлшеген ол шама 30 мкм болды.Демек,Х-хромосоманың бұл ауданында кроссинговер орта мөлшерден сирек жүреді.Хромосомалар ұзындығы бойынша алмасулардың біркелкі жүрмеуіне байланысты гендерді картаға түсірген кезде,олар әр түрлі жиілікте атқарылады.Демек сома ұзындығы бойынша айқасудың іске асу мүмкіндігінің көрсеткіш деп қарастыруға болады.
Тетрадалық анализ кезінде кроссинговерді есептеу.
Рекомбинантты зиготалардың кроссоверлі гаметаларға сәйкес келетіндігін тікелей дәлелдеу үшін,кроссинговердің нәтижелерін мейоздың гаплоидты өнімі бойынша тікелей анықтау қажет.Гендер өзінің әсерін гаплофазада көрсетуі тиіс.Зең саңырауқұлағы (Neufospora crassa) зерттеу обьектісі болған.Бұл саңырауқұлақта тіршілік цикілінің негізгі бөлігі гаплофазада өтеді,оның диплоидтық фазасы өте қысқа болады.
Ұрықтанғаннан кейін көп ұзамай,зиготада мейоздық бөліну басталады да,гаплоидты споралары бар қалташалар-асқа түзіледі.Мейозда пісіп-жетілудің қалыпты екі бөлінуі,бұдан кейін бір митоздық бөліну болады,осының нәтижесінде әр қалташада 8 аскоспора түзіледі.
Моногибридті шағылыстыру жағдайында гаплоидты өнімдер споралар бойынша ажырау IA Ia қатынасында болады деп күтілген.Аскадағы 8 спораның 4-нің боялғаны А,4-нің боялмағаны а көрінеді, ажырау 1,1 қатынасында Ген мен центромера аралығында кросиннговер жоқ кезде споралардың қалтада орналасу тәртібі ААААаааа Егер аскоспоралардың орналасу тәртібі мысалы,ААааААаа болып өзгерсе онда ол а локусымен нетромера арасында өткен айқасу болғандығын көрсетеді.
Споралардың орналасуы бірінші және екінші мейоздық бөлінулер кезіндегі хромосомалардың таралуынан тәуелді болады. А және а алельдері қалташықтағы споралар бойынша басқаша ретпен орналасады ааААааАА,ааААААаа,ААааааАА.
Айқасу осы геннің локусымен центромера арасындағы учаскіде болады,а гені центромерадан қашықтаған сайын,айқасу мүмкіндігі арта береді,демек кроссоверлі аскалар саны көбейеді.Егер айқасу хромосоманың дистальді шеті мен а гені арасында болса,онда аскоспоралардың кроссоверлі орналасуы табылмайды. Ген мен центромера арасындағы кроссинговер кезінде аскарадағы споралардың орналасу тәртібінің өзгеруі тек ол төрт жіпше стадиясында өтсе мүмкін болады.
Бақылау сұрақтары:
1.Тіркесіп тұқым қуалау құбылысы деген не?
2.Хромосомалардың айқасуы деген не?
3.Рекомбинация құбылысы деген не?
4.Қандай гаметалар кроссоверлі деп аталады?
5.Қандайй гаметалар кроссоверлі емес деп аталады?
Пайдаланылған әдебиеттер:
1.Инге-Вечтомов.С.Г.Генетика сосновами селекций, М.Высшая школа,1989.
2.Лобашев М.Е.Ватти К.Е.Тихомирова М.М.Генетика с основами селекция. М.Просвещение 1979
3.Ватти К.В.Тихомирова М.М.Руководства к практическим занятиям по генетике.М.Просвещение.1979 1972
4.Лобашев М.Е.Генетика.Изд-во ЛГУ.Генетические 1969
5. Медведев Н.Н.Практическая генетика.М.Наука,1966
6. Мұхамбетжанов К.К. Далабаев Б.А. Өтешева Г.А. Генетикадан практикалық сабақтар. Алматы. Ғылым 2004.
7. Мұхамбетжанов К.Қ. Генетика. Алматы 2005
13 Дәріс
Дәрістің тақырыбы: Кроссинговер механизмдері
Жоспар:
1.Мейоздық кроссинговер
2.Митоздық кроссинговер
3.тең емес кроссинговер
4.Кроссинговер механизмі туралы болжамдар
5.Кроссинговердің молекулалық механизмі
6.Кроссинговерге әсер ететін факторлар
Дәрістің мақсаты. Кроссинговер механизмдерін оқып меңгеру
Мейоздық кроссинговер
Хромосомалардың айқасуы туралы деректердің аз кезінен өзінде-ақ цитологтар мейоздың профазасын зерттеу барысында гомологты хромосомалардың коьюгациалануы (бір бірімен жанасуы)кезінде Х тәрізді фигуралардың,яғни хиазмдердің пайда болатындығын байқады.1909 жылы Ф.Янсенс хиазмдер гомологті хромосомалардың бір- бірімен бөлім алмастыруына байланысты деген болжам айтты.Бұл кейінінен 1911 жылы Т.Морган ұсынған хромосомалардың айқасуы жайлы гипотезаға негіз болды.
Мейоздың 1 профазасының пахинема кезеңінде гомологті хромосомалардың ұқсас бөлімдері бір бірімен жақындасып,коньюгацияланатыны белгілі.Хромасоманың ондай күйін бивалент дейді.Әр хромасоманың өзі екі хроматидтен тұрады.Көбінесе сол биваленттің құрамындағы ішкері орналасқан екі хроматид бір- бірімен айқасып,содан барып хиазм пайда болады.Сөйтіп,мейоздың 1 профазасы кроссинговердің пайда болуының бірден -бір сәтті кезеңі болып есептеледі.Жынысты жолмен көбейетін организмдерде кроссинговерді кроссоверлі зиготалардың түзілу жиілігіне қарап анықтайды.Себебі олар кроссоверлі гаметалардың ұрықтануынан пайда болады.Мұны зерттеу үшін обьект ретінде зең саңырауқұлағы-нейроспора алынған.Бұл саңырауқұлақтың тіршілік цикілінің көпшілігі гаплофазаға сәйкес келеді.Ал диплофазасы өте қысқа.Зигота түзілген соң,көп кешікпей қайтадан мейоз басталады да,гаплоидты споралары бар қалта-аска пайда болады.
Сол спораға қарап кроссинговерді оп-оңай анықтауға болады.Бұл әдісті тетрадалық әдіс деп атайды.Сол асканың ішіндегі сегіз спораның төртеуі боялған (AAAA),ал қалған төртеуі боялмаған (aaaa).Олардың қалтаның ішіндегі орналасу реті АААА аааа болып келеді.Егер споралар ААаа,ААаа болып орналасса,ол кроссинговердің болғанын көрсетеді.
Митоздық кроссинговер
Жоғарыда қарастырылған мейоздық кроссинговермен қатар сомалық дене клеткаларының бөлінуі кезінде пайда болатын митоздық кроссинговер де кездеседі.1936 жылы К.Штерн сұр түсті (У) денесіндегі қылшығы ұзын (Sn) дрозофила шыбынын сары денелі (У) қылшығы қысқа (Sn) шыбынмен будандастырып тәжірибе жүргізді.Сонда олардан алынған дигетерозиготаның екі белгісі де жабайы фентипке тән болып келеді,бірақ кейбір шыбындардың денесінде ішінара дақтар пайда болған.Ондай дақтың тең жартысының түсі сары,қылшығы ұзын,қалған бөлігінің түсі сұр,қылшығы қысқа болып шыққан.Мұндай қос дақтың пайда болуын К.Штерн митоздық кроссинговерді түсіндірді.Мұндай дақтардың пайда болуы төрт хроматидтер стадиясындағы гендердің алмасуының нәтижесі болып есептеледі.
Тең емес кроссинговер
Әдетте хромосомалар айқасқанда екі гомологті хромосоманың да айқасқан бөлімдері және оларда гендердің жиынтығы да сан жағынан бірдей тең болады.Бірақ кейде өте сирек жағдайда хромосомалардың айқасуы бір нүктеде болмай шығады.Соның нәтихесінде хромосомалардың алмасатын бөлңмдері және олардағы гендердің саны бір-біріне тең болмайды.Мұндай құбылысты тең емес кроссинговер дейді.Мысалы,дрозофиланың жабайы тегіне тән қалыпты көздері хромосомалардың тең айқаспауы салдарынан таспа тәрізді болып өзгерген.
